mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.VectorField.LieBracket

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝⁶ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
s : Set M
x : M
V W : (x : M) → TangentSpace I x
inst✝¹ : IsManifold I 2 M
inst✝ : CompleteSpace E
f : M → 𝕜
hf : MDiffAt[s] f x
hW : (MDiffAt[s] fun x ↦ ⟨x, W x⟩) x
hs : UniqueMDiffAt[s] x
⊢ mlieBracketWithin I V (f • W) s x = (d[s] f x) (V x) • W x + f x • mlieBracketWithin I V W s x

Tactic:
simp only [mlieBracketWithin, mpullbackWithin_smul]

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝⁶ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
s : Set M
x : M
V W : (x : M) → TangentSpace I x
inst✝¹ : IsManifold I 2 M
inst✝ : CompleteSpace E
f : M → 𝕜
hf : MDiffAt[s] f x
hW : (MDiffAt[s] fun x ↦ ⟨x, W x⟩) x
hs : UniqueMDiffAt[s] x
⊢ mpullback I 𝓘(𝕜, E) (↑(extChartAt I x))
      (lieBracketWithin 𝕜 (mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E) I (↑(extChartAt I x).symm) V (range ↑I))
        (f ∘ ↑(extChartAt I x).symm • mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E) I (↑(extChartAt I x).symm) W (range ↑I))
        (↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I))
      x =
    (d[s] f x) (V x) • W x +
      f x •
        mpullback I 𝓘(𝕜, E) (↑(extChartAt I x))
          (lieBracketWithin 𝕜 (mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E) I (↑(extChartAt I x).symm) V (range ↑I))
            (mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E) I (↑(extChartAt I x).symm) W (range ↑I)) (↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I))
          x
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.VectorField.LieBracket

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝⁶ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
s : Set M
x : M
V W : (x : M) → TangentSpace I x
inst✝¹ : IsManifold I 2 M
inst✝ : CompleteSpace E
f : M → 𝕜
hf : MDiffAt[s] f x
hW : (MDiffAt[s] fun x ↦ ⟨x, W x⟩) x
hs : UniqueMDiffAt[s] x
V' : (x : E) → TangentSpace 𝓘(𝕜, E) x := ⋯
W' : (x : E) → TangentSpace 𝓘(𝕜, E) x := ⋯
f' : E → 𝕜 := ⋯
s' : Set E := ⋯
A : (x₀ : E) → TangentSpace 𝓘(𝕜, E) x₀ := ⋯
B : (x₀ : E) → TangentSpace 𝓘(𝕜, E) x₀ := ⋯
⊢ mpullback I 𝓘(𝕜, E) (↑(extChartAt I x)) (lieBracketWithin 𝕜 V' (f' • W') s') x =
    mpullback I 𝓘(𝕜, E) (↑(extChartAt I x)) (fun y ↦ A y + B y) x

pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝⁶ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
s : Set M
x : M
V W : (x : M) → TangentSpace I x
inst✝¹ : IsManifold I 2 M
inst✝ : CompleteSpace E
f : M → 𝕜
hf : MDiffAt[s] f x
hW : (MDiffAt[s] fun x ↦ ⟨x, W x⟩) x
hs : UniqueMDiffAt[s] x
V' : (x : E) → TangentSpace 𝓘(𝕜, E) x := ⋯
W' : (x : E) → TangentSpace 𝓘(𝕜, E) x := ⋯
f' : E → 𝕜 := ⋯
s' : Set E := ⋯
A : (x₀ : E) → TangentSpace 𝓘(𝕜, E) x₀ := ⋯
B : (x₀ : E) → TangentSpace 𝓘(𝕜, E) x₀ := ⋯
⊢ mpullback I 𝓘(𝕜, E) (↑(extChartAt I x)) (fun y ↦ A y + B y) x =
    (d[s] f x) (V x) • W x + f x • mpullback I 𝓘(𝕜, E) (↑(extChartAt I x)) (lieBracketWithin 𝕜 V' W' s') x

Tactic:
· simp only [mpullback_apply]
    congr
    exact lieBracketWithin_smul_right (V := V') hf.differentiableWithinAt_comp_extChartAt_symm
      hW.differentiableWithinAt_mpullbackWithin_vectorField hs

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝⁶ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
s : Set M
x : M
V W : (x : M) → TangentSpace I x
inst✝¹ : IsManifold I 2 M
inst✝ : CompleteSpace E
f : M → 𝕜
hf : MDiffAt[s] f x
hW : (MDiffAt[s] fun x ↦ ⟨x, W x⟩) x
hs : UniqueMDiffAt[s] x
V' : (x : E) → TangentSpace 𝓘(𝕜, E) x := ⋯
W' : (x : E) → TangentSpace 𝓘(𝕜, E) x := ⋯
f' : E → 𝕜 := ⋯
s' : Set E := ⋯
A : (x₀ : E) → TangentSpace 𝓘(𝕜, E) x₀ := ⋯
B : (x₀ : E) → TangentSpace 𝓘(𝕜, E) x₀ := ⋯
⊢ mpullback I 𝓘(𝕜, E) (↑(extChartAt I x)) (fun y ↦ A y + B y) x =
    (d[s] f x) (V x) • W x + f x • mpullback I 𝓘(𝕜, E) (↑(extChartAt I x)) (lieBracketWithin 𝕜 V' W' s') x
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.LocalSourceTargetProperty

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_4
H : Type u_6
G : Type u_8
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 F
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
inst✝⁴ : TopologicalSpace G
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
J : ModelWithCorners 𝕜 F G
M : Type u_10
N : Type u_12
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
inst✝¹ : TopologicalSpace N
inst✝ : ChartedSpace G N
n : ℕ∞ω
f g : M → N
x : M
P : (M → N) → OpenPartialHomeomorph M H → OpenPartialHomeomorph N G → Prop
hP : IsLocalSourceTargetProperty P
hf : LiftSourceTargetPropertyAt I J n f x P
h' : f =ᶠ[𝓝 x] g
s' : Set M
hxs' : s' ∈ 𝓝 x
hfg : EqOn f g s'
s : Set M
hss' : s ⊆ s'
hs : IsOpen[inst✝³] s
hxs : x ∈ s
⊢ s' ∩ f ⁻¹' hf.codChart.source ⊆ g ⁻¹' hf.codChart.source

Tactic:
· rw [hfg.inter_preimage_eq]; exact inter_subset_right

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.LocalSourceTargetProperty

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_4
H : Type u_6
G : Type u_8
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 F
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
inst✝⁴ : TopologicalSpace G
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
J : ModelWithCorners 𝕜 F G
M : Type u_10
N : Type u_12
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
inst✝¹ : TopologicalSpace N
inst✝ : ChartedSpace G N
n : ℕ∞ω
g : M → N
P : (M → N) → OpenPartialHomeomorph M H → OpenPartialHomeomorph N G → Prop
⊢ ∀ x ∈ {x | LiftSourceTargetPropertyAt I J n g x P},
    ∃ t ⊆ {x | LiftSourceTargetPropertyAt I J n g x P}, IsOpen[inst✝³] t ∧ x ∈ t

Tactic:
intro x

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_4
H : Type u_6
G : Type u_8
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 F
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
inst✝⁴ : TopologicalSpace G
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
J : ModelWithCorners 𝕜 F G
M : Type u_10
N : Type u_12
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
inst✝¹ : TopologicalSpace N
inst✝ : ChartedSpace G N
n : ℕ∞ω
g : M → N
P : (M → N) → OpenPartialHomeomorph M H → OpenPartialHomeomorph N G → Prop
x : M
⊢ x ∈ {x | LiftSourceTargetPropertyAt I J n g x P} →
    ∃ t ⊆ {x | LiftSourceTargetPropertyAt I J n g x P}, IsOpen[inst✝³] t ∧ x ∈ t
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.Immersion

Goal state before:
pp: case h
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
E'' : Type u
F : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E''
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E''
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 F
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F'
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 F'
H : Type u_7
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
G : Type u_9
inst✝⁴ : TopologicalSpace G
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
J : ModelWithCorners 𝕜 E'' G
M : Type u_11
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
N : Type u_13
inst✝¹ : TopologicalSpace N
inst✝ : ChartedSpace G N
n : ℕ∞ω
f : M → N
x : M
h : IsImmersionAtOfComplement F I J n f x
e : F ≃L[𝕜] F'
⊢ EqOn (⇑h.equiv ∘ fun x ↦ (x, 0))
    (⇑(((ContinuousLinearEquiv.refl 𝕜 E).prodCongr e.symm).trans h.equiv) ∘ fun x ↦ (x, 0)) (h.domChart.extend I).target

Tactic:
intro x

Goal state after:
case h
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
E'' : Type u
F : Type u_5
F' : Type u_6
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E''
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E''
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 F
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F'
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 F'
H : Type u_7
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
G : Type u_9
inst✝⁴ : TopologicalSpace G
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
J : ModelWithCorners 𝕜 E'' G
M : Type u_11
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
N : Type u_13
inst✝¹ : TopologicalSpace N
inst✝ : ChartedSpace G N
n : ℕ∞ω
f : M → N
x✝ : M
h : IsImmersionAtOfComplement F I J n f x✝
e : F ≃L[𝕜] F'
x : E
⊢ x ∈ (h.domChart.extend I).target →
    (⇑h.equiv ∘ fun x ↦ (x, 0)) x =
      (⇑(((ContinuousLinearEquiv.refl 𝕜 E).prodCongr e.symm).trans h.equiv) ∘ fun x ↦ (x, 0)) x
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.Immersion

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_7
inst✝³ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_11
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
n : ℕ∞ω
inst✝ : IsManifold I n M
s : TopologicalSpace.Opens M
y : ↥s
⊢ EqOn (↑((chartAt H ↑y).extend I) ∘ Subtype.val ∘ ↑((chartAt H y).extend I).symm)
    (⇑(ContinuousLinearEquiv.prodUnique 𝕜 E PUnit.{u_15 + 1}) ∘ fun x ↦ (x, 0)) ((chartAt H y).extend I).target

Tactic:
intro x

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_7
inst✝³ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_11
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
n : ℕ∞ω
inst✝ : IsManifold I n M
s : TopologicalSpace.Opens M
y : ↥s
x : E
⊢ x ∈ ((chartAt H y).extend I).target →
    (↑((chartAt H ↑y).extend I) ∘ Subtype.val ∘ ↑((chartAt H y).extend I).symm) x =
      (⇑(ContinuousLinearEquiv.prodUnique 𝕜 E PUnit.{u_15 + 1}) ∘ fun x ↦ (x, 0)) x
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.VectorField.LieBracket

Goal state before:
pp: case hg
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝¹³ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace M
inst✝⁹ : ChartedSpace H M
H' : Type u_5
inst✝⁸ : TopologicalSpace H'
E' : Type u_6
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝⁵ : TopologicalSpace M'
inst✝⁴ : ChartedSpace H' M'
inst✝³ : IsManifold I 2 M
inst✝² : IsManifold I' 2 M'
inst✝¹ : CompleteSpace E
inst✝ : CompleteSpace E'
f : M → M'
V W : (x : M') → TangentSpace I' x
x₀ : M
s : Set M
t : Set M'
hV : MDiffAt[t] (T% V) (f x₀)
hW : MDiffAt[t] (T% W) (f x₀)
hu : UniqueMDiff[s]
hf : ContMDiffOn I I' 2 f s
hx₀ : x₀ ∈ s
ht : t ⊆ (extChartAt I' (f x₀)).source
hst : MapsTo f s t
hsymm :
  IsSymmSndFDerivWithinAt 𝕜 (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
A : ↑(extChartAt I x₀).symm (↑(extChartAt I x₀) x₀) = x₀
A' : x₀ = ↑(extChartAt I x₀).symm (↑(extChartAt I x₀) x₀)
h'f : MDiffAt[s] f x₀
this✝ : (mfderiv[range ↑I] ↑(extChartAt I x₀).symm (↑(extChartAt I x₀) x₀)).inverse = mfderiv% ↑(extChartAt I x₀) x₀
V' : (x : E') → TangentSpace 𝓘(𝕜, E') x := ⋯
hV' : V' = mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E') I' (↑(extChartAt I' (f x₀)).symm) V (range ↑I')
W' : (x : E') → TangentSpace 𝓘(𝕜, E') x := ⋯
hW' : W' = mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E') I' (↑(extChartAt I' (f x₀)).symm) W (range ↑I')
F : E → E' := ⋯
hF : F = (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f) ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm
hFx₀ : ↑(extChartAt I' (f x₀)) (f x₀) = F (↑(extChartAt I x₀) x₀)
Y : (x : M') → TangentSpace I' x
this : (extChartAt I x₀).target ∈ 𝓝[↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I] ↑(extChartAt I x₀) x₀
y : E
hy : y ∈ ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I
h'''y : y ∈ (extChartAt I x₀).target
h'y : f (↑(extChartAt I x₀).symm y) ∈ (extChartAt I' (f x₀)).source
h''y : f (↑(extChartAt I x₀).symm y) ∈ (chartAt H' (f x₀)).source
huy : UniqueMDiffAt[↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I] y
⊢ MDiffAt[s] f (↑(extChartAt I x₀).symm y)

Tactic:
exact (hf _ hy.1).mdifferentiableWithinAt two_ne_zero

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.VectorField.LieBracket

Goal state before:
pp: case hg
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝¹³ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace M
inst✝⁹ : ChartedSpace H M
H' : Type u_5
inst✝⁸ : TopologicalSpace H'
E' : Type u_6
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝⁵ : TopologicalSpace M'
inst✝⁴ : ChartedSpace H' M'
inst✝³ : IsManifold I 2 M
inst✝² : IsManifold I' 2 M'
inst✝¹ : CompleteSpace E
inst✝ : CompleteSpace E'
f : M → M'
V W : (x : M') → TangentSpace I' x
x₀ : M
s : Set M
t : Set M'
hV : MDiffAt[t] (T% V) (f x₀)
hW : MDiffAt[t] (T% W) (f x₀)
hu : UniqueMDiff[s]
hf : ContMDiffOn I I' 2 f s
hx₀ : x₀ ∈ s
ht : t ⊆ (extChartAt I' (f x₀)).source
hst : MapsTo f s t
hsymm :
  IsSymmSndFDerivWithinAt 𝕜 (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
A : ↑(extChartAt I x₀).symm (↑(extChartAt I x₀) x₀) = x₀
A' : x₀ = ↑(extChartAt I x₀).symm (↑(extChartAt I x₀) x₀)
h'f : MDiffAt[s] f x₀
this✝ : (mfderiv[range ↑I] ↑(extChartAt I x₀).symm (↑(extChartAt I x₀) x₀)).inverse = mfderiv% ↑(extChartAt I x₀) x₀
V' : (x : E') → TangentSpace 𝓘(𝕜, E') x := mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E') I' (↑(extChartAt I' (f x₀)).symm) V (range ↑I')
hV' : V' = mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E') I' (↑(extChartAt I' (f x₀)).symm) V (range ↑I')
W' : (x : E') → TangentSpace 𝓘(𝕜, E') x := mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E') I' (↑(extChartAt I' (f x₀)).symm) W (range ↑I')
hW' : W' = mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E') I' (↑(extChartAt I' (f x₀)).symm) W (range ↑I')
F : E → E' := (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f) ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm
hF : F = (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f) ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm
hFx₀ : ↑(extChartAt I' (f x₀)) (f x₀) = F (↑(extChartAt I x₀) x₀)
Y : (x : M') → TangentSpace I' x
this : (extChartAt I x₀).target ∈ 𝓝[↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I] ↑(extChartAt I x₀) x₀
y : E
hy : y ∈ ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I
h'''y : y ∈ (extChartAt I x₀).target
h'y : f (↑(extChartAt I x₀).symm y) ∈ (extChartAt I' (f x₀)).source
h''y : f (↑(extChartAt I x₀).symm y) ∈ (chartAt H' (f x₀)).source
huy : UniqueMDiffAt[↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I] y
⊢ MDiffAt[s] (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f) (↑(extChartAt I x₀).symm y)

Tactic:
apply (mdifferentiableAt_extChartAt h''y).comp_mdifferentiableWithinAt (I' := I')
      exact (hf _ hy.1).mdifferentiableWithinAt two_ne_zero

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.Immersion

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_7
inst✝³ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_11
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
n : ℕ∞ω
inst✝ : IsManifold I n M
⊢ IsImmersionOfComplement PUnit.{u_15 + 1} I I n id

Tactic:
intro x

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_7
inst✝³ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_11
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
n : ℕ∞ω
inst✝ : IsManifold I n M
x : M
⊢ IsImmersionAtOfComplement PUnit.{u_15 + 1} I I n id x
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.Immersion

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_7
inst✝⁶ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_11
inst✝⁵ : TopologicalSpace M
inst✝⁴ : ChartedSpace H M
n : ℕ∞ω
M' : Type u_15
inst✝³ : TopologicalSpace M'
inst✝² : ChartedSpace H M'
inst✝¹ : IsManifold I n M
inst✝ : IsManifold I n M'
⊢ IsImmersionOfComplement Unit I I n Sum.inl

Tactic:
intro x

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_7
inst✝⁶ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_11
inst✝⁵ : TopologicalSpace M
inst✝⁴ : ChartedSpace H M
n : ℕ∞ω
M' : Type u_15
inst✝³ : TopologicalSpace M'
inst✝² : ChartedSpace H M'
inst✝¹ : IsManifold I n M
inst✝ : IsManifold I n M'
x : M
⊢ IsImmersionAtOfComplement Unit I I n Sum.inl x
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.Immersion

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_7
inst✝⁶ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_11
inst✝⁵ : TopologicalSpace M
inst✝⁴ : ChartedSpace H M
n : ℕ∞ω
M' : Type u_15
inst✝³ : TopologicalSpace M'
inst✝² : ChartedSpace H M'
inst✝¹ : IsManifold I n M
inst✝ : IsManifold I n M'
⊢ IsImmersionOfComplement Unit I I n Sum.inr

Tactic:
intro x

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_7
inst✝⁶ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_11
inst✝⁵ : TopologicalSpace M
inst✝⁴ : ChartedSpace H M
n : ℕ∞ω
M' : Type u_15
inst✝³ : TopologicalSpace M'
inst✝² : ChartedSpace H M'
inst✝¹ : IsManifold I n M
inst✝ : IsManifold I n M'
x : M'
⊢ IsImmersionAtOfComplement Unit I I n Sum.inr x
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.Instances.Sphere

Goal state before:
pp: case refine_2
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace ℝ E
v : E
n : ℕ∞ω
⊢ ∀ x ∈ {x | ((innerSL ℝ) v) x ≠ 1}, 1 - ((innerSL ℝ) v) x ≠ 0

Tactic:
intro x

Goal state after:
case refine_2
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace ℝ E
v : E
n : ℕ∞ω
x : E
⊢ x ∈ {x | ((innerSL ℝ) v) x ≠ 1} → 1 - ((innerSL ℝ) v) x ≠ 0
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.Instances.Sphere

Goal state before:
pp: E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace ℝ E
v : E
m : ℕ∞ω
h₀ : ContDiff ℝ ω fun w ↦ ‖w‖ ^ 2
⊢ ∀ (x : E), ‖x‖ ^ 2 + 4 ≠ 0

Tactic:
intro x

Goal state after:
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace ℝ E
v : E
m : ℕ∞ω
h₀ : ContDiff ℝ ω fun w ↦ ‖w‖ ^ 2
x : E
⊢ ‖x‖ ^ 2 + 4 ≠ 0
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.VectorField.LieBracket

Goal state before:
pp: case hf
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝¹³ : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace M
inst✝⁹ : ChartedSpace H M
H' : Type u_5
inst✝⁸ : TopologicalSpace H'
E' : Type u_6
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝⁵ : TopologicalSpace M'
inst✝⁴ : ChartedSpace H' M'
inst✝³ : IsManifold I 2 M
inst✝² : IsManifold I' 2 M'
inst✝¹ : CompleteSpace E
inst✝ : CompleteSpace E'
f : M → M'
V W : (x : M') → TangentSpace I' x
x₀ : M
s : Set M
t : Set M'
hV : MDiffAt[t] (T% V) (f x₀)
hW : MDiffAt[t] (T% W) (f x₀)
hu : UniqueMDiff[s]
hf : ContMDiffOn I I' 2 f s
hx₀ : x₀ ∈ s
ht : t ⊆ (extChartAt I' (f x₀)).source
hst : MapsTo f s t
hsymm :
  IsSymmSndFDerivWithinAt 𝕜 (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
A : ↑(extChartAt I x₀).symm (↑(extChartAt I x₀) x₀) = x₀
A' : x₀ = ↑(extChartAt I x₀).symm (↑(extChartAt I x₀) x₀)
h'f : MDiffAt[s] f x₀
this✝ : (mfderiv[range ↑I] ↑(extChartAt I x₀).symm (↑(extChartAt I x₀) x₀)).inverse = mfderiv% ↑(extChartAt I x₀) x₀
V' : (x : E') → TangentSpace 𝓘(𝕜, E') x := mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E') I' (↑(extChartAt I' (f x₀)).symm) V (range ↑I')
hV' : V' = mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E') I' (↑(extChartAt I' (f x₀)).symm) V (range ↑I')
W' : (x : E') → TangentSpace 𝓘(𝕜, E') x := mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E') I' (↑(extChartAt I' (f x₀)).symm) W (range ↑I')
hW' : W' = mpullbackWithin 𝓘(𝕜, E') I' (↑(extChartAt I' (f x₀)).symm) W (range ↑I')
F : E → E' := (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f) ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm
hF : F = (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f) ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm
hFx₀ : ↑(extChartAt I' (f x₀)) (f x₀) = F (↑(extChartAt I x₀) x₀)
Y : (x : M') → TangentSpace I' x
this : (extChartAt I x₀).target ∈ 𝓝[↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I] ↑(extChartAt I x₀) x₀
y : E
hy : y ∈ ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I
h'''y : y ∈ (extChartAt I x₀).target
h'y : f (↑(extChartAt I x₀).symm y) ∈ (extChartAt I' (f x₀)).source
h''y : f (↑(extChartAt I x₀).symm y) ∈ (chartAt H' (f x₀)).source
huy : UniqueMDiffAt[↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I] y
⊢ MDiffAt[s] f (↑(extChartAt I x₀).symm y)

Tactic:
exact (hf _ hy.1).mdifferentiableWithinAt two_ne_zero

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.Instances.Sphere

Goal state before:
pp: case e'_3
E : Type u_1
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ E
n : ℕ
inst✝ : Fact (finrank ℝ E = n + 1)
v : ↑(sphere 0 1)
U : ↥(ℝ ∙ ↑(-v))ᗮ ≃ₗᵢ[ℝ] EuclideanSpace ℝ (Fin n) := (OrthonormalBasis.fromOrthogonalSpanSingleton n ⋯).repr
this : HasFDerivAt (stereoInvFunAux (-↑v) ∘ Subtype.val) (ℝ ∙ ↑(-v))ᗮ.subtypeL (U.symm 0)
⊢ ℝ ∙ ↑v = ℝ ∙ -↑v

Tactic:
apply Submodule.span_eq_span

Goal state after:
case e'_3.hs
E : Type u_1
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ E
n : ℕ
inst✝ : Fact (finrank ℝ E = n + 1)
v : ↑(sphere 0 1)
U : ↥(ℝ ∙ ↑(-v))ᗮ ≃ₗᵢ[ℝ] EuclideanSpace ℝ (Fin n) := ⋯
this : HasFDerivAt (stereoInvFunAux (-↑v) ∘ Subtype.val) (ℝ ∙ ↑(-v))ᗮ.subtypeL (U.symm 0)
⊢ {↑v} ⊆ ↑(ℝ ∙ -↑v)

case e'_3.ht
E : Type u_1
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ E
n : ℕ
inst✝ : Fact (finrank ℝ E = n + 1)
v : ↑(sphere 0 1)
U : ↥(ℝ ∙ ↑(-v))ᗮ ≃ₗᵢ[ℝ] EuclideanSpace ℝ (Fin n) := ⋯
this : HasFDerivAt (stereoInvFunAux (-↑v) ∘ Subtype.val) (ℝ ∙ ↑(-v))ᗮ.subtypeL (U.symm 0)
⊢ {-↑v} ⊆ ↑(ℝ ∙ ↑v)
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.ContMDiffMFDeriv

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
m n : WithTop ℕ∞
E : Type u_2
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁷ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁶ : TopologicalSpace M
inst✝⁵ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E'
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝¹ : TopologicalSpace M'
inst✝ : ChartedSpace H' M'
f : M → M'
Is : IsManifold I 1 M
I's : IsManifold I' 1 M'
hf : ContMDiff I I' n f
hmn : m + 1 ≤ n
⊢ ContMDiff I.tangent I'.tangent m (tangentMap I I' f)

Tactic:
← contMDiffOn_univ

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
m n : WithTop ℕ∞
E : Type u_2
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁷ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁶ : TopologicalSpace M
inst✝⁵ : ChartedSpace H M
E' : Type u_5
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E'
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E'
H' : Type u_6
inst✝² : TopologicalSpace H'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝¹ : TopologicalSpace M'
inst✝ : ChartedSpace H' M'
f : M → M'
Is : IsManifold I 1 M
I's : IsManifold I' 1 M'
hf : ContMDiffOn I I' n f univ
hmn : m + 1 ≤ n
⊢ ContMDiffOn I.tangent I'.tangent m (tangentMap I I' f) univ